El grupo 6 , numerado según el estilo IUPAC , es un grupo de elementos de la tabla periódica . Sus miembros son cromo (Cr), molibdeno (Mo), tungsteno (W) y seaborgio (Sg). Todos ellos son metales de transición y el cromo, el molibdeno y el tungsteno son metales refractarios .
La configuración electrónica de estos elementos no sigue una tendencia unificada, aunque las capas más externas sí se correlacionan con las tendencias en el comportamiento químico:
"Grupo 6" es el nuevo nombre IUPAC para este grupo; el antiguo nombre era " grupo VIB " en el antiguo sistema estadounidense (CAS) o " grupo VIA " en el sistema europeo (antiguo IUPAC). El grupo 6 no debe confundirse con el grupo con los nombres cruzados de grupo de estilo antiguo, ya sea VIA (sistema estadounidense, CAS) o VIB (sistema europeo, antiguo IUPAC). Ese grupo ahora se llama grupo 16 .
El cromo fue reportado por primera vez el 26 de julio de 1761, cuando Johann Gottlob Lehmann encontró un mineral de color rojo anaranjado en las minas de Beryozovskoye en los Montes Urales de Rusia , al que llamó "plomo rojo siberiano", que se descubrió en menos de 10 años que era un pigmento amarillo brillante . [1] Aunque se identificó erróneamente como un compuesto de plomo con componentes de selenio y hierro , el mineral era crocoíta con una fórmula de PbCrO 4 . [1] Al estudiar el mineral en 1797, Louis Nicolas Vauquelin produjo trióxido de cromo mezclando crocoíta con ácido clorhídrico y cromo metálico calentando el óxido en un horno de carbón un año después. [2] También pudo detectar trazas de cromo en piedras preciosas , como el rubí o la esmeralda . [1] [3]
La molibdenita , el principal mineral del que ahora se extrae el molibdeno, se conocía anteriormente como molibdena, que se confundía con el grafito y a menudo se usaba como si fuera grafito . Al igual que el grafito, la molibdenita se puede utilizar para ennegrecer una superficie o como lubricante sólido. [4] Incluso cuando la molibdena se distinguía del grafito, todavía se confundía con una galena (un mineral de plomo común), que tomó su nombre del griego antiguo Μόλυβδος molybdos , que significa plomo . [5] No fue hasta 1778 que el químico sueco Carl Wilhelm Scheele se dio cuenta de que la molibdena no era ni grafito ni plomo. [6] [7] Él y otros químicos asumieron correctamente que era el mineral de un nuevo elemento distinto, llamado molibdeno por el mineral en el que se descubrió. Peter Jacob Hjelm aisló con éxito el molibdeno utilizando carbón y aceite de linaza en 1781. [5] [8]
En cuanto al tungsteno, en 1781 Carl Wilhelm Scheele descubrió que se podía fabricar un nuevo ácido , el ácido túngstico , a partir de la scheelita (en aquel momento denominada tungsteno). Scheele y Torbern Bergman sugirieron que podría ser posible obtener un nuevo metal reduciendo este ácido. [9] En 1783, José y Fausto Elhuyar encontraron un ácido hecho a partir de wolframita que era idéntico al ácido túngstico. Más tarde ese año, en España , los hermanos lograron aislar el tungsteno mediante la reducción de este ácido con carbón vegetal , y se les atribuye el descubrimiento del elemento. [10] [11]
El seaborgio fue producido por primera vez por un equipo de científicos dirigido por Albert Ghiorso, que trabajaba en el Laboratorio Lawrence Berkeley en Berkeley, California, en 1974. Crearon el seaborgio bombardeando átomos de californio-249 con iones de oxígeno-18 hasta que se produjo el seaborgio-263.
Durante el siglo XIX, el cromo se utilizaba principalmente como componente de pinturas y sales de curtido . Al principio, la crocoíta de Rusia era la principal fuente, pero en 1827 se descubrió un depósito de cromita más grande cerca de Baltimore , Estados Unidos . Esto convirtió a Estados Unidos en el mayor productor de productos de cromo hasta 1848, cuando se encontraron grandes depósitos de cromita cerca de Bursa , Turquía . [12] El cromo se utilizaba para galvanoplastia ya en 1848, pero este uso solo se generalizó con el desarrollo de un proceso mejorado en 1924. [13]
Durante aproximadamente un siglo después de su aislamiento, el molibdeno no tuvo uso industrial, debido a su relativa escasez, la dificultad de extraer el metal puro y la inmadurez del subcampo metalúrgico. [14] [15] [16] Las primeras aleaciones de acero de molibdeno mostraron una gran promesa en su mayor dureza, pero los esfuerzos se vieron obstaculizados por resultados inconsistentes y una tendencia a la fragilidad y la recristalización. En 1906, William D. Coolidge presentó una patente para hacer que el molibdeno fuera dúctil , lo que llevó a su uso como elemento de calentamiento para hornos de alta temperatura y como soporte para bombillas de filamento de tungsteno; la formación de óxido y la degradación requieren que el molibdeno esté físicamente sellado o mantenido en un gas inerte. En 1913, Frank E. Elmore desarrolló un proceso de flotación para recuperar molibdenita de los minerales; la flotación sigue siendo el principal proceso de aislamiento. Durante la Primera Guerra Mundial , la demanda de molibdeno se disparó; Se utilizó tanto en blindaje como sustituto del tungsteno en aceros de alta velocidad . Algunos tanques británicos estaban protegidos por placas de acero al manganeso de 75 mm (3 pulgadas) , pero esto resultó ser ineficaz. Las placas de acero al manganeso se reemplazaron por placas de acero al molibdeno de 25 mm (1 pulgada), lo que permitió una mayor velocidad, mayor maniobrabilidad y mejor protección. [5] Después de la guerra, la demanda se desplomó hasta que los avances metalúrgicos permitieron un amplio desarrollo de aplicaciones en tiempos de paz. En la Segunda Guerra Mundial , el molibdeno volvió a tener importancia estratégica como sustituto del tungsteno en aleaciones de acero. [17]
En la Segunda Guerra Mundial , el tungsteno desempeñó un papel importante en las relaciones políticas de fondo. Portugal , como principal fuente europea del elemento, se vio sometido a presiones de ambos bandos debido a sus depósitos de mineral de wolframita en Panasqueira . La resistencia del tungsteno a las altas temperaturas y su capacidad para reforzar las aleaciones lo convirtieron en una materia prima importante para la industria armamentística. [18]
A diferencia de otros grupos, los miembros de esta familia no muestran patrones en su configuración electrónica , ya que dos miembros más ligeros del grupo son excepciones al principio de Aufbau :
La mayor parte de la química se ha observado solo para los primeros tres miembros del grupo. La química del seaborgio no está muy establecida y, por lo tanto, el resto de la sección trata solo de sus vecinos superiores en la tabla periódica . Los elementos del grupo, como los de los grupos 7-11, tienen puntos de fusión altos y forman compuestos volátiles en estados de oxidación más altos . Todos los elementos del grupo son metales relativamente no reactivos con puntos de fusión altos (1907 °C, 2477 °C, 3422 °C); el del tungsteno es el más alto de todos los metales. Los metales forman compuestos en diferentes estados de oxidación: el cromo forma compuestos en todos los estados de −2 a +6: [19] pentacarbonilcromato disódico, decacarbonildicromato disódico, bis(benceno)cromo , pentanitrocianocromato tripotásico, cloruro de cromo(II) , óxido de cromo(III) , cloruro de cromo(IV) , tetraperoxocromato(V) de potasio y dióxido de dicloruro de cromo(VI) ; lo mismo es cierto para el molibdeno y el tungsteno, pero la estabilidad del estado +6 crece hacia abajo en el grupo. [19] Dependiendo de los estados de oxidación, los compuestos son básicos, anfóteros o ácidos; la acidez crece con el estado de oxidación del metal.
El cromo es un elemento muy común que se encuentra en la naturaleza . Es el 21.º elemento más abundante en la corteza terrestre, con una concentración media de 100 ppm. Los estados de oxidación más comunes del cromo son el cero, el trivalente y el hexavalente. La mayor parte del cromo que se encuentra en la naturaleza se encuentra en estado hexavalente . [20] Aproximadamente dos quintas partes del cromo del mundo se producen en Sudáfrica , seguidas de Kazajstán , India , Rusia y Turquía . El cromo se extrae como mineral de cromita.
El molibdeno se refina principalmente a partir de molibdenita . Se extrae principalmente en Estados Unidos, China, Chile y Perú, y la cantidad total producida es de 200.000 toneladas por año. [21]
El tungsteno no es un elemento común en la Tierra, ya que su concentración media en la corteza terrestre es de 1,5 ppm. El tungsteno se encuentra principalmente en los minerales wolframita y scheelita , y normalmente nunca se presenta como elemento libre en la naturaleza. Los mayores productores de tungsteno del mundo son China, Rusia y Portugal.
El seaborgio es un elemento transuránico que se obtiene de forma artificial bombardeando núcleos de californio -249 con oxígeno -18. Es artificial, por lo tanto no se encuentra en la naturaleza. [22]
Los compuestos de cromo hexavalente son carcinógenos genotóxicos . [23] El seaborgio es un elemento sintético radiactivo que no se encuentra en la naturaleza; el isótopo más estable conocido tiene una vida media de aproximadamente 14 minutos.
El grupo 6 es notable porque contiene algunos de los únicos elementos en los períodos 5 y 6 con un papel conocido en la química biológica de los organismos vivos: el molibdeno es común en las enzimas de muchos organismos, y el tungsteno ha sido identificado en un papel análogo en las enzimas de algunas arqueas , como Pyrococcus furiosus . En contraste, y de manera inusual para un metal de transición del bloque d de la primera fila, el cromo parece tener pocos papeles biológicos, aunque se piensa que forma parte de la enzima del metabolismo de la glucosa en algunos mamíferos.
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